γ辐射与化学引发淀粉mma的固相接枝

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1、Y一辐射与化学引发淀粉一MMA的固相接枝摘要本工作以玉米原淀粉为基料，以MMA为接枝单体，分别用Y．辐照引发和硝酸铈铵(CAN)及过硫酸钾(KPS)为引发剂，首次采用固相半干法新工艺合成了玉米淀粉一MMA的接枝共聚物。考察了反应介质(水、7,--醇、丙三醇)、反应气氛、辐照剂量、引发剂、反应时间、反应温度和单体／淀粉比例等因素对淀粉接枝MMA的接枝率G、接枝效率GE和单体转化率c等接枝参数的影响；利用红外光谱(IR)、X射线衍射(xRD)、偏光显微镜(PL】Ⅵ)和热分析(DSC、TG)等现代分析技术对所合成的淀粉--MMA接枝物的结构进行

2、了研究。并对该接枝物的热塑化特性、力学性能和耐水性进行了初步研究。结果表明：与传统的湿法工艺相比，固相半干法合成淀粉接枝共聚物具有：淀粉无需预糊化，引发剂用量相对较少，接枝率、接枝效率和单体转化率高，反应体系含水量较少和产品后处理工艺简单等特点。在室温下的Y一射线共辐射淀粉--MMA接枝过程中，当辐射剂量在4～5kGy、水(或乙二醇)，淀粉配比在O．3～0．5左右时，接枝反应的接枝率G、接枝效率GE和单体转化率C均较高；真空条件有利于提高辐照淀粉．MMA接枝的G、GE和C，且单体中阻聚剂的去除与否对辐照淀粉一MMA接枝反应影响甚微。采用半

3、干法工艺，以CAN及KPS为引发剂进行淀粉--MMA接枝共聚时，淀粉无需糊化，反应过程中也无需通氮除氧。CAN为引发剂时，适宜的反应温度为40～50。C，适宜的反应时间为30min左右；KPS为引发剂时，适宜的反应温度为60～65。C，适宜的反应时间是40～50mim与湿法工艺相比，半干法工艺具有高效、节能和环保等优势。适量的水或／和乙二醇对淀粉-MMA的y．射线共辐照和CAN或KPS为引发剂的接枝共聚反应具有促进作用，而丙三醇对该接枝反应的促进作用甚微。接枝共聚物的水解实验和红外光谱分析，证明了接枝支链PMMA与淀粉分子链之间是通过化学

4、键连接的。淀粉接枝共聚物的XRD、PLM、DSC和TO的分析以及转矩流变实验，证明了淀粉的接枝共聚可以破坏淀粉的结晶结构，改善了淀粉的热塑化性能和热稳定性能。改性淀粉耐水性的实验表明，淀粉的接枝改性可以显著的提高淀粉材料的耐水性。关键词：玉米淀粉MMA(甲基丙烯酸甲酯)固相接枝y-辐射硝酸铈铵过硫酸钾结构性质VSolidPhaseGraftPolymerizationofStarchwithMethylMethacrylatebyY—IrradiationandChemicalInitiation(CollegeofMaterialsEn

5、gineering，ZhengzhouUniversity,450052)AbstractInthiswork，usingcornstarchastrunkpolymer,andmethylmethacrylateasgraftingmonomer,cornstarch—g-MMA(methylmethacrylate)copolymersweresynthesizedbysemPdryprocesswithgammairradiation，cericammoniumnitrate(CAN)andpotassiumpersulphate(

6、KPS)，respectively．Theeffectofreactionmediasuchaswater,glycolandglyceroletc．，atmosphere，irradiationdose，initiators，reactiontime，reactiontemperatureandmonomer-to—starchratioonthegraftingparameterslikegraftingratio(G)，graftingefficiency(GE)andmonomerconversion(C)wasinvestiga

7、ted．Thestructureofstarch—g—MMAcopolymerswerecharacterizedbymeansofinfraredspectroscopy，X—raydiffraction，differentialscanningcalorimetry,thermogravimetryandpolarizedlightmicroscopy．Thethennoplasticity，mechanicpropertiesandwaterresistanceofcopolymerwerestudiedprimarily．Them

8、ainresultswereobtainedasfollow：Incomparisonwithtraditionalwetprocess，semi—dryprocesshaveadvantag